PLC-4 第三章 S7-300PLC 第1节 硬件及配置方式

1、l西门子西门子S7-300 PLC属于属于SIMATIC S7 系列可编程系列可编程控制器。控制器。S7系列主要包括系列主要包括S7-200(微型机微型机)、S7-300（中型机）和（中型机）和S7-400（大型机）等。（大型机）等。l在在S7-300系列里，有多种型号的系列里，有多种型号的CPU模块，各型模块，各型号的区别是号的区别是CPU速度、存储器容量、可配置的特速度、存储器容量、可配置的特殊单元数量及可扩展的殊单元数量及可扩展的I/O板数量等。板数量等。 l 300系列系列CPU包括包括CPU312CPU319系列。系列系列。系列内分为标准型（内分为标准型（3XX）、紧凑型（、紧凑型（

2、3XXC）和故和故障安全型（障安全型（3XXF）、）、技术功能型技术功能型（3XXT）等，等，接口也有接口也有RS-485 （3XX-PtP） 、PROFIBUS-DP（3XX-DP）、）、PROFINET工业以太网（工业以太网（3XX-PN）,或其组合（例如：或其组合（例如：3XX-2PN/DP）等。）等。lS7-300PLClS7-300PLCl 图片1lS7-400PLCl1 1、导轨（、导轨（RACK-300)RACK-300)S7-300S7-300的模块机架，起物理支撑作用，无背的模块机架，起物理支撑作用，无背板总线。模块之间由背板总线连接器连接。板总线。模块之间由背板总线连接器连

3、接。长度分为长度分为160mm160mm、482mm482mm、530mm530mm、830mm830mm、2000mm2000mm。定货号为。定货号为6ES7 390-XXXXX-XXXX6ES7 390-XXXXX-XXXX。l2 2、电源（、电源（PS-300PS-300）l用于为各机架上的各模块供电。将交流电转换用于为各机架上的各模块供电。将交流电转换为为24VDC24VDC输出。常用的为输出。常用的为PS 307,PS 307,分分2A2A、5A5A和和10A10A。定货号为。定货号为6ES7 307-XXXXX-XXXX6ES7 307-XXXXX-XXXX。其中，5A尺寸mm为：

4、80*125*120l3 3、CPUCPU模块（模块（CPU-300CPU-300）lCPUCPU模块也称为主机模块，分为标准型、紧凑模块也称为主机模块，分为标准型、紧凑型（带集成型（带集成I/OI/O）、故障安全型、技术功能型）、故障安全型、技术功能型等。各类型中接口型式不同分为多种型号。等。各类型中接口型式不同分为多种型号。l定货号为定货号为6ES7 31XX-XXXXX-XXXX6ES7 31XX-XXXXX-XXXX。无、C、F、Tl4 4、信号模块（、信号模块（SM-300SM-300）l1 1）数字量输入模块（）数字量输入模块（6ES7 321-XXXXX-XXXX6ES7 321

5、-XXXXX-XXXX）l分为直流输入（分为直流输入（DC24-125VDC24-125V）、交流输入（）、交流输入（24-24-230V230V） 、交、交 直流输入，一般点数分为直流输入，一般点数分为8 8点、点、1616点、点、3232点等，有多种型号可选。点等，有多种型号可选。lSM321 直流输入型模块接口电路示例直流输入型模块接口电路示例24VDCLEDLED2020背背板板总总线线接接口口内部内部M连通连通M内内3 32 21919LEDLEDM9 9M内内MM各通道输入端各通道输入端M点点连通连通光耦光耦1212lSM321 交流输入型模块接口电路示例交流输入型模块接口电路示例

6、120/230VACLEDLED1010背背板板总总线线接接口口M内内2 21 19 9N各通道各通道N点点连通连通光耦光耦l2 2）数字量输出模块（）数字量输出模块（6ES7 322-XXXXX-XXXX6ES7 322-XXXXX-XXXX）l分为晶体管、继电器和可控硅输出，一般点数分为晶体管、继电器和可控硅输出，一般点数分为分为8 8、1616、3232点，有多种型号可选。点，有多种型号可选。l晶体管输出型接口电路示例晶体管输出型接口电路示例1L+LEDLED背背板板总总线线接接口口M光耦光耦负载负载1M24VDC晶体管输出型晶体管输出型1 13 39 910102 2只用于直流型负载只

7、用于直流型负载l继电器输出型接口电路示例继电器输出型接口电路示例L+LEDLED背背板板总总线线接接口口M光耦光耦负载负载M24VDC继电器输出型继电器输出型M继电器继电器N可用于直流可用于直流/交流型负载交流型负载l双向晶闸管输出型接口电路示例双向晶闸管输出型接口电路示例LEDLED背背板板总总线线接接口口M光耦光耦负载负载双向晶闸管输出型双向晶闸管输出型L1N只用于交流型负载只用于交流型负载l3 3）数字量输入）数字量输入/ /输出模块（输出模块（6ES7 323-XXXXX-XXXX6ES7 323-XXXXX-XXXX）l 分分8 8入入/8/8出和出和1616入入/16/16出两种。

8、出两种。l4 4）模拟量输入模块（）模拟量输入模块（6ES7 331-XXXXX-XXXX6ES7 331-XXXXX-XXXX）l 输入信号为电压（支持多种电压范围选择）、输入信号为电压（支持多种电压范围选择）、电流（支持多种电流范围选则）、热电阻和热电流（支持多种电流范围选则）、热电阻和热电偶（支持多种分度号），点数分为电偶（支持多种分度号），点数分为2 2点、点、4 4点、点、8 8点，有多种型号可选。点，有多种型号可选。 l输入模块上有量程卡（输入模块上有量程卡（A A、B B、C C、D D四个位置），四个位置），需根据量程范围选择正确位置。每两个通道共需根据量程范围选择正确位置。每

9、两个通道共用一个量程卡。用一个量程卡。 l转换数据表示方法：转换精度为转换数据表示方法：转换精度为9 91515位（与位（与模块型号有关），采用模块型号有关），采用1616位二进制补码定点数位二进制补码定点数表示。最高位为符号位，表示。最高位为符号位，0 0表示正数，表示正数，1 1表示负表示负数。转换数据的表示方法与其他数。转换数据的表示方法与其他PLCPLC相比较特相比较特殊，使用时应注意技术手册的说明。殊，使用时应注意技术手册的说明。l例如：对于例如：对于1212位精度的转换器位精度的转换器01578123456914 13 12 11 1001578123456914 13 12 11

10、 10符号符号符号符号000000000010000000000010000即：原始数据每变化即：原始数据每变化1，则转换数据变化为，则转换数据变化为8。转换数据转换数据原始数据原始数据-32768 327670000 0l基本型原理及接线图基本型原理及接线图1、电压测量、电压测量2、背板总线接口、背板总线接口3、电气隔离、电气隔离4、A/D转换器转换器5、等电位连接、等电位连接l5 5）模拟量输出模块（）模拟量输出模块（6ES7 332-XXXXX-XXXX6ES7 332-XXXXX-XXXX） 输出信号为电压（支持多种电压范围选输出信号为电压（支持多种电压范围选择）择） 、电流（支持多种

11、电流范围选则）、电流（支持多种电流范围选则） ，点，点数分为数分为2 2点、点、4 4点、点、8 8点，精度分为点，精度分为9 91515位。有位。有多种型号可选。多种型号可选。 l基本型原理及接线图（电压输出时）基本型原理及接线图（电压输出时）电流输出时，各电流输出时，各S端不连接端不连接6 6）模拟量输入）模拟量输入/ /输出模块（输出模块（6ES7 334-XXXXX-XXXX6ES7 334-XXXXX-XXXX、6ES7 335-XXXXX-XXXX6ES7 335-XXXXX-XXXX）l 分分4 4入入/2/2出和出和4 4入入/4/4出两种，精度分为出两种，精度分为8 8或或1

12、212位。位。l5 5、通信处理器模块（、通信处理器模块（CP-300CP-300）lS7-300S7-300支持工业以太网、支持工业以太网、PROFIBUSPROFIBUS（现场总（现场总线）、线）、ASAS（自动化系统）、（自动化系统）、MPIMPI（多点接口）及（多点接口）及点对点连接等通信网络。有多种通信网络接口点对点连接等通信网络。有多种通信网络接口模块可选。如模块可选。如CP340CP340、CP341CP341、CP342CP342、CP343CP343。l定货号为定货号为6ES7 34X-XXXXX-XXXX6ES7 34X-XXXXX-XXXX。FM 340FM 342FM

13、343l6 6、功能模块（、功能模块（FM-300FM-300）l用于时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过用于时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过程信号处理任务，如：计数器模块（程信号处理任务，如：计数器模块（FM350FM350） 、定位模块（定位模块（FM351FM351、 FM354 FM354 、 FM353FM353）、电子）、电子凸轮控制器（凸轮控制器（FM352FM352）、闭环控制模块（）、闭环控制模块（FM355FM355）等等。等等。l常用产品定货号为常用产品定货号为6ES7 35X-XXXXX-XXXX6ES7 35X-XXXXX-XXXX。FM 350FM 354FM

14、355l7 7、接口模块（、接口模块（IM-300IM-300）l常用的有用于本地扩展和用于分布式常用的有用于本地扩展和用于分布式I/OI/O的接的接口模块。口模块。l用于用于S7-300S7-300机架扩展的接口模块分为用于机架扩展的接口模块分为用于CPUCPU机架的和用于扩展机架的接口模块。例如：机架的和用于扩展机架的接口模块。例如：IM360IM360（CPUCPU机架用）机架用）/IM361/IM361（扩展机架用）、（扩展机架用）、IM365/IM365IM365/IM365等。定货号为等。定货号为6ES7 36X-XXXXX-6ES7 36X-XXXXX-XXXXXXXX。IM 3

15、60IM 361l用于用于S7-300S7-300分布式分布式I/OI/O终端的常用接口终端的常用接口模块为模块为IM153IM153系列模块（系列模块（PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP接口），如接口），如IM 153-1IM 153-1、IM153-2IM153-2、IM153-3IM153-3等。等。l定货号为定货号为6ES7 153-XXXXX-XXXX6ES7 153-XXXXX-XXXX。IM 153IM 365（1对）主机架和扩展机架上主机架和扩展机架上各配置各配置1个个l8 8、其它附件、其它附件l如如MMC（64K8M）、前连接器（）、前连接器（20针和针和40针）

16、、针）、 MPI/DP总线连接器、总线连接器、U型连接器（即型连接器（即背板总线连接器）等。背板总线连接器）等。MMC前连接器前连接器20芯芯40芯芯MPI/DP总线连接器总线连接器背板总线连接器背板总线连接器（U型连接器）型连接器）l1 1、单机架系统、单机架系统lS7-300S7-300的模块全部安装在的模块全部安装在CPUCPU机架（机架（CRCR）上。）上。由电源模块、由电源模块、CPUCPU模块及最多模块及最多8 8个个SMSM（信号模（信号模块）、块）、FMFM（功能模块）、（功能模块）、CPCP（通信处理器模块）（通信处理器模块）等组成。等组成。电源电源模块模块CPU模块模块SM

17、/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPl2 2、多机架系统、多机架系统l在在CPUCPU机架基础上可扩展机架基础上可扩展1 13 3个机架（个机架（ERER）。）。 PSIM361SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPPSIM361SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPPSIM361SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPS

18、M/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPPSCPU模块模块IM360SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPCRER-1ER-2ER-3l系统最多可配置系统最多可配置3232个模块（个模块（SMSM、FMFM、CPCP等）。等）。应注意：模块总数、支持的应注意：模块总数、支持的FMFM及及CPCP数与数与CPUCPU型型号有关。号有关。l接口模块为接口模块为CP360/361CP360/361，CPUCPU机架上配置机架上配置CP360CP360，扩展机架上配置扩展机架

19、上配置CP361CP361。l机架间的连接电缆分为机架间的连接电缆分为1 1、2.52.5、5 5和和1010米四种，米四种，即最长为即最长为1010米。米。l各机架总电流负荷不能超过各机架总电流负荷不能超过1.2A1.2Al单扩展机架时，可使用一对单扩展机架时，可使用一对IM365IM365模块，模块，CPUCPU机机架和扩展机架上各一个。架和扩展机架上各一个。l扩展机架上只能配置扩展机架上只能配置SMSM。两机架间的连接电缆。两机架间的连接电缆长度为长度为1 1米（米（即最长即最长1 1米米）。）。l扩展机架总电流负荷不能超过扩展机架总电流负荷不能超过0.8A0.8APSIM365SMSM

20、SMSMSMSMSMSMPSCPU模块模块IM365SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPCRERl3 3、S7-300S7-300网络系统网络系统l1) MPI网络网络lMPI网络网络Multi Point Interface Network ，即多点接口网络。即多点接口网络。MPIS7-300S7-400PG/PCS7-300RS-485HMIPG/PC编程设备编程设备/个人计算机个人计算机HMI人机接口，如操作面板、触摸屏等。人机接口，如操作面板、触摸屏等。lMPI接口为接口为S7-300系统默认接

21、口系统默认接口,各系统均提供各系统均提供MPI接口。接口。lMPI使用使用RS-485接口，传输介质一般为双绕线，使接口，传输介质一般为双绕线，使用用MPI协议，为经济型方案。协议，为经济型方案。l同时连接对象最多同时连接对象最多6-64个个(依依CPU型号而定型号而定)，网络，网络最大传输速率为最大传输速率为1.5Mbps，一般为一般为185.2Kbps。l相邻接点间最大距离为相邻接点间最大距离为50米，加中继时可到米，加中继时可到1000米。米。l网络上的每个网络上的每个MPI接点（编程器、人机接口、接点（编程器、人机接口、CPU、功能模块、通信模块等）应设置不同的功能模块、通信模块等）应

22、设置不同的MPI地址地址（1-126当中的数）。当中的数）。l2) PROFIBUSS7-300PROFIBUS DPPG/PCPG/PCS7-400PROFIBUSET 200S5-115UHMIET200分布式分布式I/O终端终端lPROFIBUS使用使用RS-485接口或光纤接口，接口或光纤接口，FMS协议，协议，目前以被目前以被PROFINET代替。代替。lPROFIBUS-DP使用使用RS-485接口，接口，PROFIBUS-DP协议。协议。l采用主采用主/从站方式，一个主站最多连接从站方式，一个主站最多连接127个从站。个从站。l网络最大传输速率为网络最大传输速率为12Mbps，一般使用一般